KR20230118833A - 열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널 - Google Patents

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KR20230118833A
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panel
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KR1020237018814A
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Inventor
비센트 사라블로 모레노
조르디 로비라스 미나나
Original Assignee
네오리쓰 디스트리뷰션, 에스.엘.
유니버시타트 인터나씨오날 드 카탈루냐, 펀다씨오 프리바다
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Abstract

열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널이 개시되며, 이는 제 1패널(10); 제 1패널(10)의 하부면(12)에 부착되어 누출방지 밀봉을 형성하는 상부면(21), 및 저부조 채널(40)을 갖는 제 2패널(20), - 저부조 채널(40)은 제 1패널(10)의 하부면(12)에 부착되어 도관을 형성함 -; 채널(40)의 제 1단에 연결되는 열전달 유체용 입구 커넥터(41); 및 채널(40)의 제 2단에 연결되는 열전달 유체용 출구 커넥터(42)를 포함하며, 제 1패널(10)은 평탄하고 매끄러운 하부면과 평탄하고 매끄러운 상부면을 갖는 조정 및 적층된 세라믹 재료로 제조되고 3㎜ 내지 6㎜의 균일한 두께를 가지며, 제 2패널(20)은 방수되고 최대 120℃의 온도에서 안정적인 단열 플라스틱으로 제조된다.

Description

열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널
본 발명은 열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널, 즉, 벽, 바닥 및 지붕 등의 다른 구성요소들을 덮도록(cladding) 된 패널에 관한 것으로, 이패널은 입사 열 에너지, 가령, 태양 에너지를 저장 및/또는 사용하기 위해 수집하는 것도 가능케 하며, 및/또는 상기 클래딩 패널에 공급된 열 에너지를 가령, 밀폐된 공간에서 기후 제어를 위해 방출하는 것도 가능케 한다.
열 에너지 수집기 및/또는 방출기 패널이 주지되어 있다. 전형적으로, 이들 패널은 후면에 부착된 열전달 유체 파이프, 및 그의 전면을 덮는 적외선 트랩으로서 역할을 하는 유리를 가지며, 대개는 금속제인 제 1패널을 포함한다.
전형적으로, 제 1패널에서 배관까지의 열전달을 향상시키기 위해 사용하는 금속제의 배관은 지그재그형 회로를 얻기 위해 임의의 방향으로 쉽게 구부릴 수 있도록 원형 단면을 갖는다. 그러나, 금속 파이프를 사용하면 열손실이 증가되어, 제 1패널 후면에 단열재를 추가해야 하는 한편, 원형 파이프를 사용하면 이들 파이프와 제 1패널 간의 접촉면이 감소되어 이들 간의 열전달이 최소화된다. 그러므로, 열전달을 향상시키기 위해서는 파이프와 제 1패널 사이에 우수한 열전도율을 갖는 필러 요소를 추가해야 한다.
따라서, 결과적인 해결책은 패널의 전체면이 유리로 덮여 있기 때문에 비용이 많이 들고 무거우며, 유리 마감재의 사용에 의해 부과되는 제한으로 인해 건물에 미적으로 보기 좋게 통합하기가 어렵다. 또한, 이 해결책은 열 에너지 수집에만 최적화되어 있어, 유리를 사용하면 적외선 주파수 형태의 열 방출이 감소되기 때문에, 열 에너지 방출기로서는 효율적이지 않다.
상기와 유사하나, 유리는 사용하지 않는 다른 해결책도 공지되어 있다. 이는 제 1패널의 전면에서 적외선 복사 형태의 에너지 손실을 증가시키며, 이것이 수집기로서 역할을 할 경우, 그 성능을 저하시킨다.
패널을 열 에너지 수집기로 사용하도록 된 경우, 전형적으로 제 1패널은 그의 높은 열전도율로 인해, 열전달 유체에 효율적으로 열을 보내는 금속 패널이다. 그러나, 전형적으로 채용하는 종류의 얇은 금속 패널을 유리 없이 사용하면, 전면으로 매우 빠르게 열을 방출하게 된다. 이는 예를 들어, 구름이 지나가는 동안 시스템에서 많은 에너지가 손실될 뿐만 아니라, 열전달 유체의 온도에 상당한 변동을 초래할 수 있다.
이러한 온도 변동은 짧은 시간일지라도, 열전달 유체의 온도를 유지하기 위해 에너지, 전형적으로는 가스 또는 전기를 소비하는 보조 가열 장비를 사용해야 하며, 이는 결국, 수집 시스템의 비용과 배출량을 증가시킨다.
또한, 금속 재료는 산화 문제가 있고, 일반적으로 반사율이 높기 때문에, 그의 열 에너지 흡수는 증가되지만, 열전도율은 감소되는 보호용 페인트나 래커로 코팅해야 한다.
또한, 금속 재료는 녹이 방지되지 않는 날카로운 가장자리를 생성하므로, 쉽고 안전하게 절단할 수 없으며, 결국, 수집 용량이 부족한 절단 트림 패널을 미리 규정된 공간에서 건축학적으로 조정하기가 어렵다.
건축적학적 통합 측면에서, 제 1패널을 장식 코팅으로 덮고 수집기 패널 및/또는 열 에너지 방출기의 나머지 부분은 숨기는 전술한 유리가 없는 해결책 등의 해결책도 공지되어 있다. 그러나, 이러한 추가 코팅은 시스템의 효율성을 크게 감소시키는 데, 수집기로서 기능하는 경우, 입사 열 에너지를 수신하고 이 열 에너지를 제 1패널로 전달해야 하는 장식 코팅이므로, 시스템의 효율성을 감소시키기 때문이며, 방출기로서 기능하는 경우는 동일한 문제를 보이지만, 에너지가 제 1패널에서 장식 코팅으로 이동한다. 이러한 시스템의 예가 ES2334876A1에 기재되어 있으며, 여기서 장식용 코팅은 슬레이트 타일 지붕이다.
패널이 열 에너지 방출기로 사용하도록 된 경우, 제 1패널은 석고보드 패널로 공지되어 있어, 밀폐된 내부 공간의 내부 벽으로 통합될 수 있도록 한다. 그러나, 석고보드 패널은 열을 비효율적으로 전달한다. 또한, 이 해결책은 바닥이나 옥외에서 사용할 수 없으며, 열 방출기로만 사용할 수 있고 집열기로는 사용할 수 없다. 이는 그의 생산량이 적고 그에 따라 가격이 높아지는 것을 의미한다.
열전달 유체를 보내기(channelling) 위해 내부에 내장된 파이프를 갖는 패널을 사용하여 태양 복사에 노출된 패널의 일측이 그 내부에서 순환하는 열전달 유체를 가열하는 수집기 패널 및/또는 열 에너지 방출기도 공지되어 있다. 이 해결책 역시, 유리로 코팅되지 않고 적외선 복사 형태로 열을 방출할 수 있기 때문에, 패널을 통해 열 에너지를 방출할 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 해결책에서는, 후면에 배치된 제 1패널을 구성하는 모든 재료가 전면과 동일한 열전도율을 가지므로, 열 손실이 발생한다.
예를 들어, DE4240252A1은 제 1 및 제 2대칭 세라믹 패널로 형성된 패널을 기술하고 있으며, 각각은 일측에 저부조(low relief) 채널을 갖고 있다. 2개의 세라믹 패널의 접착에 의해, 결과적인 패널 내부에는 파이프가 규정된다. 이 해결책은 최대 패널 크기를 제한하는 제조 기술인 부조 성형 세라믹 패널을 필요로 하며, 이는 제조 비용이 더 많이 드는 한편, 최소 두께의 재료를 필요로 하여, 작고 무거운 패널을 생산할 수 있게 한다. 또한, 결과적인 패널은 큰 중량과 높은 열 관성을 갖게 되며, 열 손실이 있거나 후면에 절연을 필요로 하게 된다.
문서 US2009229598A1은 세라믹 패널, 이 경우 그 내부에 평행한 복수의 종방향 채널을 규정하는 압출 세라믹 패널의 사용도 기술하고 있다. 이 해결책은 전술한 성형 해결책보다 저렴하고 가벼운 제조가 가능하지만, 도입 및 배출 파이프를 제 1패널의 모든 채널과 병렬로 연결하기 위해 세라믹 패널의 끝단에 매니폴드가 필요하다. 그 때문에, 파이프의 연결이 더 복잡해지며, 설치 비용이 더 많이 들고 누출 위험이 증가된다. 이 해결책은 제 1패널 후면의 열 손실도 해결하지 못한다.
본 발명의 목적은 상기 및 그 밖의 문제들을 해결하는 데 있다.
본 발명은 그 자체가 공지된 방식으로, 열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널에 관한 것으로, 이 패널은:
· 노출되는 상부면, 및 하부면을 갖는 제 1패널;
· 제 1패널의 하부면에 부착되는 상부면, 및 저부조 채널을 갖는 제 2패널, - 저부조 채널은 제 2패널의 상부면에 규정되고, 제 1패널의 하부면에 부착되어 열전달 유체를 보내는 도관을 형성하고, 제 1패널과 제 2패널 간의 접착에 의해 적어도 제 2패널의 주변 영역에는 열전달 유체의 긴밀한 밀봉을 형성함 -;
· 저부조 채널의 일단에 연결되는 열전달 유체 입구 포트(커넥터) 및 저부조 채널의 타단에 연결되는 열전달 유체 출구 포트를 포함하고, 입구 포트와 출구 포트는 열전달 유체 회로에 연결된다.
따라서, 제안된 해결책에서 제 2패널은 전면에 채널이 새겨져 있다. 전형적으로, 이것은 지그재그형 채널이 되지만, 채널은 여러 가지들(branches)로 분기되고, 제 2패널 내에서는 저부조 채널의 제 1단과 제 2단 사이에서 후속의 재결합을 배제하지 않는다.
그러므로, 이러한 저부조 채널은 개방되어 제 2패널의 전면을 통해 접근 가능하게 되며, 따라서 이 전면을 통해 제 2패널을 구성하는 재료로 가공되거나 바람직하게는 성형될 수 있다.
제 2패널의 전면은 제 1패널의 후면에 접착되어, 제 1패널의 후면이 저부조 채널을 밀봉하고, 그 내부를 순환하는 열전달 유체가 제 1패널의 후면과 직접 접촉하도록 폐쇄 도관을 만들어, 두 패널 간의 열전달을 최대화한다.
제 1패널과 제 2패널 간의 접착은 저부조 채널과 제 1패널의 후면에 의해 규정된 도관의 밀폐 밀봉을 생성하게 되며, 도관은 저부조 채널의 양 제 1단 및 제 2단에 각각 연결된 입구 파이프와 출구 파이프를 통해서만 접근할 수 있다.
이들 입구 및 출구 도관은 열전달 유체 회로에도 연결되어, 열전달 유체는 제 1단을 통해 저부조 채널로 도입되고 제 2단을 통해 배출될 수 있다.
이러한 열전달 유체 회로는 전형적으로, 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬 패널의 조합으로 연결되는 제안된 것과 같은 다중 수집기 및/또는 열 방출용 클래딩 패널을 포함하게 되며, 절연 저장 탱크, 팽창 용기 및 조절 밸브 같은 이들 회로의 전형적인 다른 요소들도 포함할 수 있다.
본 발명은 아직 공지되지 않은 방식으로, 제 1패널은 평탄하고 매끄러운 상부 및 하부면을 갖는 적층 및 조정된 세라믹 재료로 제조되고 3㎜ 내지 6㎜의 균일한 두께를 가지며, 제 2패널은 방수되고 적어도 최대 120℃의 온도에서 안정적인 단열 플라스틱으로 제조되는 것을 추가로 제안한다.
적층 및 조정된 세라믹은 1m 초과의 폭과 3m의 길이를 갖고 완벽하게 평탄하며 3㎜, 4㎜, 5㎜ 또는 6㎜만큼 얇은 상당히 감소된 두께를 갖는 대형 패널을 생산할 수 있는 제조 공정을 통해 얻은 도자기 세라믹이다. 이러한 유형의 도자기 세라믹 패널은 그러한 감소된 두께에도 불구하고, 충격과 굽힘에 충분히 강해서, 깨지지 않고 취급할 수 있는 매우 크고 가벼운 패널을 제조할 수 있게 한다.
또한, 이는 요소와 접촉해서 열화되지 않고, 밟혀도 깨지지 않는 내후성, 방수성 재료로, 실내외 바닥, 실내외 벽이나 지붕에 설치가 가능하며, 수집기 또는 방출기의 역할을 번갈아 수행할 수 있다. 이를 통해 생산량을 늘리고 가격을 낮출 수 있다.
또한, 세라믹은 색상과 질감의 범위가 매우 넓기 때문에, 외부 및 내부 마감재 모두에 자주 사용되는 재료이므로, 패널 마감에 이 재료를 사용하면 건축학적 통합이 용이하다. 세라믹 재료는 원하는 크기로 절단할 수도 있으며, 예를 들어 이러한 클래딩 패널로 덮인 표면의 주변 영역을 마무리하여 임의의 공간에서 완벽한 건축학적 통합을 가능케 하기 위해 열 에너지를 방출 및/또는 수집하는 능력이 없는 세라믹 패널을 절단할 수 있다. 이러한 특징은 수집기 패널 및/또는 열 에너지 방출기를 이러한 능력이 없는 다른 패널과 함께 결합하여 동일한 형상의 세라믹 패널로 표면을 완전히 덮을 수 있게 한다. 제안된 클래딩 패널의 저렴한 비용은 수집기 및/또는 방출기 패널로서의 그들의 기능을 희생하지 않으면서 추가 비용을 발생시키지 않고 주변 영역에 맞게 그 중 일부를 절단할 수 있는 것을 의미한다. 이렇게 하면 두 가지 유형의 패널을 계산하여 현장으로 보낼 필요가 없으므로, 물류가 단순화되어 전체 비용이 다시 절감된다.
이 재료는 임의의 크기와 형상을 지닌 표면을 완전히 덮을 수 있으므로, 단일 인클로저 및/또는 특정 표면에 대한 표면 마감재를 구성할 수 있으며, 방수 및/또는 인클로저 기능도 수행할 수 있다. 이는 제안된 클래딩 패널이 다른 건물 구성요소를 대체할 수 있어, 결과적인 조립체를 더 저렴하게 만들 수 있음을 의미한다.
제 2패널은 제 1패널의 세라믹 재료보다 훨씬 가벼울 수 있고, 제 1패널의 후면에 약간의 단열을 제공하는 플라스틱 재료로 제조된다. 이러한 제 2패널은 그 두께에 저부조 채널을 포함하지만, 열전달 유체가 제 1패널의 후면과 직접 접촉하게 한다. 따라서, 제 2패널은 그 내부를 순환하는 열전달 유체에 단열을 제공하며, 이는 저부조 채널을 덮는 제 1패널의 후면을 통해 양자 간의 직접적인 접촉 덕분에, 제 1패널에서 열전달 유체로의 열전달을 방해하지 않아 열 손실을 줄인다.
제 2패널을 구성하는 플라스틱 재료는 열전달 유체 및 태양에 노출되면 고온에 도달할 수 있는 제 1패널과 직접 접촉하므로, 열화 없이 최대 120℃의 온도를 견딜 수 있도록 선택하게 된다.
결과적인 클래딩 패널은 매우 간단하고 매우 경제적인 방식으로 제조할 수 있는 패널이며, 그들의 감소된 두께로 인한 그들의 감소된 중량 덕분에, 한 명이나 두 명의 작업자가 쉽게 취급할 수 있는 대형 패널을 생산할 수 있다. 대형 패널은 설치를 단순화하고 가속화하여 연결부의 수를 최소화하므로, 열전달 유체의 누출 가능성이 있는 지점을 줄이면서 설치 비용을 절감한다.
또한, 최종 마감용 클래딩 패널은 열 에너지 수집 및/또는 방출 능력이 없는 클래딩 패널과 구별할 수 없으므로, 이러한 능력이 없는 패널, 예를 들어, 외벽 클래딩 또는 복사 바닥 또는 벽의 옆에서 건축학적 통합을 용이하게 한다. 이를 통해 열 에너지 수집 또는 방출용 표면을 건물의 열적 요구조건에 맞게 조정하여, 이들 능력이 필요치 않거나 절단해야 하는 나머지 표면을 동일한 형상의 다른 패널로 완성함으로써, 균일한 외관을 얻을 수 있다.
이 해결책은 임의 색상의 세라믹 패널을 제 1패널로 사용할 수도 있지만, 어두운 색상, 가령 알베도가 0.25 이하이거나 입사 태양 에너지의 75% 이상을 흡수하는 색상이 바람직하게 권장된다. 이는 가령, 돌맥, 테두리 또는 이미지의 패턴을 포함하는 세라믹 패널의 사용도 가능케 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 2패널은 비발포 플라스틱, 즉 내부에 공기가 갇혀 있지 않은 플라스틱으로 제조될 수 있다.
바람직하게는, 이러한 비발포 플라스틱은 600㎏/㎥ 내지 1200㎏/㎥의 밀도 및/또는 0.25W/m°K 이하의 열전도율을 갖게 된다. 이러한 플라스틱은 매우 안정적이고 단단하며 내성이 있으므로, 전체 클래딩 패널을 구조적으로 지원한다. 제 1재료의 열전도율보다 훨씬 낮은 이러한 유형의 재료의 열전도율은, 제 1재료의 후면과 열전달 유체에 약간의 절연을 제공한다.
대안으로, 제 2패널은 발포 플라스틱, 즉 내부에 공기가 갇힌 플라스틱으로 제조될 것으로 예상된다. 바람직하게는, 이러한 발포 플라스틱은 10㎏/㎥ 내지 200㎏/㎥의 밀도 및/또는 0.12W/m°K 이하의 열전도율을 갖게 된다. 따라서, 제안된 발포 플라스틱은 비발포 플라스틱보다 가볍고 우수한 단열성을 제공하지만, 전술한 비발포 플라스틱보다 훨씬 낮은 제 1패널에 대한 구조적 강도를 제공한다.
바람직한 실시예에 따르면, 제 2패널은 20㎜ 이하, 바람직하게는 14㎜ 이하의 두께를 갖게 된다. 또한, 대안으로 또는 추가로, 저부조 채널은 15㎜ 이하, 또는, 바람직하게는 10㎜ 이하의 최대 깊이를 가져야 하는 것도 제안된다. 따라서, 제 1 및 제 2패널의 두께는 전체적으로 26㎜ 이하 또는 심지어 20㎜ 이하가 된다.
제 1 및 제 2패널의 접착과 관련하여, 제 2패널은 열 융착(hot-melt)에 의해, 즉 부분 용융, 및 이어서 제 1패널의 후면과 접촉하는 제 2패널 전면의 고화에 의해 제 1패널에 접착되어, 그들의 수밀성 접착을 가져올 수 있는 것이 제안된다. 이것은 제 1패널을 120℃ 초과의 온도로 가열하고 제 2패널을 덮은 다음, 냉각함으로써 달성할 수 있다.
대안으로, 제 2패널은 적어도 최대 120℃의 온도에서 안정적인 접착제에 의해 제 1패널에 접착될 수 있다.
제 2패널은 접착 시트에 의해 제 1패널에 접착될 수 있고, 가령 주변 밀봉을 제공하는 저부조 채널 주위에 프레임을 규정하는 포일에 의해 제 1패널 및 제 2패널에 접착되거나 열 융착되어 접착될 수 있다. 개재되는 이러한 재료의 시트는 일측에서 제 1패널에, 그리고 타측에서 제 2패널에 부착될 수 있거나, 중간 시트의 동일한 면의 측방향으로 인접한 영역에서 제 1패널과 제 2패널 모두에 부착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이러한 접착 시트는 열가소성 폴리머로 제조될 수 있으며, 이는 열 융착에 의해 제 1패널의 후면에 접착될 수 있고, 접착제 또는 열 융착에 의해 제 2패널에 접착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 저부조 채널은 바닥보다 넓을 수 있다.
저부조 채널의 폭은 깊이에 따라 감소하며, 제 1패널의 하부면과 접촉하는 그의 표면에서 최대인 것도 예상된다. 이는 열전달 유체와 제 1패널 간의 열전달면을 최대화하여 열전달 유체의 부피를 제한한다. 예를 들어, 채널은 제 2패널과 열전달 유체의 접촉면을 최소화함으로써 열 손실을 최소화하는 반원형 단면을 가질 수 있는 것으로 예상된다.
본 발명은 제 2패널의 하부면에 부착되거나 접착되는 단열재로 제조된 제 3패널을 더 포함하는 것도 고려한다. 이 제 3패널은 제 2패널과 달리, 열전달 유체의 전도와 관련된 다른 요구조건 없이 단열을 최대화하도록 최적화하게 된다.
제 3패널은, 바람직하게는 제 2패널보다 큰 두께 및/또는 제 2패널보다 낮은 밀도 및/또는 제 2패널보다 낮은 열전도율을 갖게 된다. 바람직하게는, 제 3패널은 제 2패널보다 두껍고 더 잘 절연되며, 더 낮은 밀도를 갖게 된다.
제 1패널은, 바람직하게는 2200㎏/㎥ 이상의 밀도 및/또는 0.8W/m°K 이상의 열전도율을 가져야 한다. 제 1패널은, 그의 열전도율을 높이기 위해 첨가제, 가령 금속 첨가제를 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 클래딩 패널은 2.2m 이상의 높이 및/또는 1.5㎡ 이상의 표면적을 가짐으로써, 건물의 층간 전체 높이를 하나의 패널로 덮을 수 있어, 설치 속도를 최대화하고, 연결부의 수를 최소화한다.
클래딩 패널은 25㎏/㎡ 이하, 바람직하게는 15㎏/㎡ 이하의 중량을 가질 수 있어, 리프팅 장비 없이 두 명의 작업자는 1.5㎡ 초과의 표면적을 갖는 패널을 수동으로 용이하게 설치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 1패널의 하부면은 제 1패널의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖는 전도성 코팅을 구비한다. 이 전도성 코팅은 저부조 채널과 직접 대면하지 않는 제 1패널의 영역에서 열전달 유체와 직접 접촉하는 제 1패널의 영역으로 열을 전도하여, 열전달 유체로의 그의 열전달을 가속화함으로써, 조립체의 효율성을 향상시킨다.
이러한 제 1패널 하부면의 전도성 코팅은, 예를 들어 페인트, 바니시, 에나멜, 또는 금속 입자를 갖는 에나멜, 또는 금속 증착물일 수 있다.
제 1패널은 적어도 그의 상부면에 가시 스펙트럼에서 햇빛에 투명하고, 적외선 및/또는 원적외선 스펙트럼에서 낮은 방사율을 갖는 선택적 흡수성 코팅을 구비할 수도 있다. 이 선택적 흡수성 코팅은 적외선 트랩으로서 역할을 하는데, 이는 햇빛의 입사로 인한 열 에너지 수집을 최대화하지만, 제 1패널에서 전면을 통한 복사 손실을 줄여 조립 효율성을 높인다.
선택적 흡수성 코팅은, 예를 들어 바니시 또는 에나멜일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 2패널은: 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무, 아크릴, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 발포 폴리스티렌, 압출 폴리스티렌, 폴리이소시아누레이트, 폴리에테르에테르에테르케톤, 폴리테트라플루오로에틸렌 중 하나의 재료로 제조된다.
또한, 클래딩 패널의 주변은, 양면에 상보적인 텅-앤-그루브(tongue-and-groove) 구성을 포함할 것으로 생각되며, 이들 텅-앤-그루브 구성을 통해 동일한 클래딩 패널을 연속적으로 부착한다. 이러한 텅-앤-그루브 구성은 제 1패널과 제 2패널 간의 오프셋에 의해, 및/또는 제 2패널의 측면에 규정된 텅-앤-그루브 구성에 의해 형성될 수 있다.
입구 커넥터와 출구 커넥터는 각각, 제 2패널을 통과하는 도관이고, 전술한 도관의 주변 둘레에서 제 2패널에 접착되어 열전달 유체의 누출 방지 밀봉을 제공하는 것이 제안된다. 즉, 입구 커넥터는 제 2패널을 통과하여 저부조 채널의 제 1단에 접근하는 바람직하게는 견고한 도관의 섹션일 수 있으며, 도관은 제 1패널로 완전히 둘러싸여 그에 부착된다. 출구 커넥터에도 동일하게 적용된다.
이 구조는 제 1패널과 제 2패널 사이에서 입구 커넥터가 제 1패널과 제 2패널 모두에 접착되어야 하므로, 누출 방지 밀봉을 보장하기 어렵게 만드는 것 대신에, 입구 커넥터가 제 2패널에만 접착되도록 하여, 그 주위에 누출 방지 밀봉을 제공할 수 있다.
대안으로, 클래딩 패널의 두께를 최소화하여 바닥 난방용으로 용이하게 사용하기 위해, 입구 커넥터와 출구 커넥터는 제 1패널과 제 2패널 사이에 위치된 후, 두 패널과 접촉하여 접착됨으로써, 열전달 유체의 긴밀한 밀봉을 제공하는 것이 제안된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 클래딩 패널은 앵커, 예를 들어 수직 또는 경사 지지 브래킷에 의해 지지체에 고정된다. 이 해결책은 외벽과 지붕에 건식으로 패널을 장착하여 설치할 수 있게 한다.
이러한 앵커는 입구 커넥터 및/또는 출구 커넥터, 및/또는 인접한 클래딩 패널의 입구 커넥터와 출구 커넥터 사이에 연결 파이프를 포함할 수 있는 것이 제안된다. 다시 말해, 클래딩 패널은 앵커의 일부를 구성하는 이들 입구 및/또는 출구 커넥터를 사용하거나, 및/또는 인접한 클래딩 패널의 입구 및 출구 커넥터의 연결을 가능케 하는 연결 파이프를 통해 그의 지지 브래킷에 부착되어야 한다.
대안으로, 클래딩 패널이 가령, 접착제 또는 시멘트에 의해 기판에 접착되는 것이 제안된다. 이 해결책은 압축 응력의 정확한 전달을 보장하므로, 걸을 수 있는 바닥, 또는 충격이나 중요한 지점 또는 집중된 힘을 견뎌야 할 수도 있는 수직 또는 경사 벽에 적합하다.
동일한 패널의 입구 커넥터와 출구 커넥터는 서로 평행하고 클래딩 패널의 동일한 측면의 양단에 위치되어, 바람직하게는 인접한 클래딩 패널이 배치될 때 서로 옆에 있게 되는 하나의 패널의 출구 커넥터를 인접한 패널의 입구 커넥터에 연결하는 견고한 U자형 도관 커넥터에 의해서 여러 클래딩 패널의 직렬 연결을 용이하게 하는 것도 제안된다.
바람직하게는, 이들 입구 및 출구 커넥터는 클래딩 패널의 가장자리에 포함되는 제 1패널의 전면에 평행하며, 이는 이들 커넥터가 제한된 두께로 설치될 수 있어, 도관 커넥터가 클래딩 패널의 두께와 같은 높이가 될 수 있는 것을 의미한다.
이 실시예에서, 제 2패널은 클래딩 패널이 서로 인접한 상태에서, 그의 가장자리에 연결 도관을 수용하기 위한 중공의 공간을 포함하게 된다.
또 다른 실시예에서, 동일한 패널의 입구 및 출구 커넥터는 평행하고 동축이며 클래딩 패널의 양측에 배열되어, 하나의 패널의 입구 커넥터가 인접한 클래딩 패널의 출구 커넥터와 정렬되어 동축이 되도록 함으로써, 그들의 직접 또는 개재되는 곧은 커넥터 도관에 의한 연결을 용이하게 할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 입구 커넥터와 출구 커넥터는 제 1패널의 전면에 수직이고, 제 2패널의 후면을 통해 접근 가능하여, 클래딩 패널의 뒤에서 간단한 연결을 가능케 한다.
다른 입구 커넥터와 출구 커넥터의 배열도 고려한다.
또한, 열 에너지 수집을 위해 직사광선에 노출된 건물의 하나 이상의 외부면과 열 에너지 방출을 위한 건물의 밀폐된 공간의 하나 이상의 내부면에서 클래딩 패널이 동일한 건물에 통합되는 시스템도 제안되며, 건물의 외부에서 내부로 열 에너지를 보내기 위해 외부 및 내부 클래딩 패널을 연결한다.
열전달 유체는, 바람직하게는 물, 또는 글리콜이나 그의 유도체 같은 부동액이 있는 물이다.
또한, 제공되는 값의 임의의 범위는 그들의 극한 값에서 최적이 아닐 수 있으며, 이러한 극한 값을 적용할 수 있도록 본 발명의 조정이 필요할 수 있으며, 이러한 조정은 당업자의 기술과 지식 내에 있는 것도 이해할 것이다.
본 발명의 다른 특징은 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해지게 된다.
전술한 및 다른 이점과 특징들은 첨부한 도면을 참조하여 이루어지는 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해할 것이며, 이는 예시로서 취해지는 것으로, 제한하려는 것은 아니다.
도 1은 제 1실시예에 따라 열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널을 나타내는 도면으로, 여기서 제 2패널의 저부조 채널은 파선으로 도시한 지그재그형 채널이다.
도 2는 제 1패널과 제 2패널을 분리하여 도시한 도 1에 도시된 클래딩 패널을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 저부조 채널이 반원형이고, 클래딩 패널이 제 3단열 패널도 포함하는 실시예에 따른 제안된 클래딩 패널의 일부를 확대하여 나타내는 단면도로, 클래딩 패널은 텅-앤-그루브 구성에 의해 또 다른 동일한 클래딩 패널에 옆으로 연결되고, 입구 및 출구 커넥터는 제 1패널에 수직이며 클래딩 패널의 후면에서 접근할 수 있는 것을 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 클래딩 패널을 나타내는 분해도로, 제 1, 제 2 및 제 3의 개별 패널이 도시되어 있고, 선택적 흡수성 코팅 및 제 1패널의 전면과 후면 상에 있는 전도성 코팅이 파선으로 도시되어 있으며, 접착 시트가 도시되어 있다.
도 5는 저부조 채널이 분기된 채널이고, 입구 및 출구 커넥터가 동축이며 클래딩 패널의 양측에 있는 클래딩 패널의 대안적인 실시예를 나타낸다.
도 6은 외부벽 위에, 그리고 걸을 수 있는 평탄한 지붕 위에서 태양 원뿔로 표시한 입사 태양광의 열 에너지 수집기로서 역할을 하는 클래딩 패널, 및 내부 바닥과 내부 벽에서 열 에너지 방출기로서 역할을 하는 것으로 물결 모양의 화살표로 나타낸 클래딩 패널을 포함하는 건물을 도시하는 단면 사시도로, 여기서 이들 패널은 해칭으로 표시한 것과 동일한 완성된 외관을 갖지만 수집 및/또는 방출 용량이 없는 일부 클래딩 패널과 결합된다.
첨부한 도면은 본 발명을 비제한적으로 예시한 실시예의 예들을 나타낸다.
도 6은 제안된 것과 같은 클래딩 패널이, 햇빛에 직접 닿고 클래딩 패널이 태양열 에너지 수집기로서 역할을 할 수 있는 외부면과 인클로저 패널이 건물 내부 공간의 온도 조절을 위한 열 에너지 방출기로서 역할을 할 수 있는 폐쇄된 내부면 모두에 통합되어 있는 건물을 나타낸다.
제안된 각 클래딩 패널은 전면(11)과 후면(12)을 갖고, 3㎜ 내지 6㎜의 균일한 두께로 적층 및 조정된 세라믹으로 제조되는 적어도 제 1패널(10), 및 전면(21)과 후면(22)을 갖고, 10㎜ 내지 20㎜의 두께로 절연성 플라스틱 재료로 제조되는 제 2패널(20)을 포함하며, 제 1패널(10)과 제 2패널(20)은 함께 접착되어 있다.
제 2패널(20)은 그의 전면(21)에 저부조로 새겨진 채널(40)을 가지며, 이 채널은 제 2패널(20)을 제조하는 동안 성형에 의해 형성될 수 있고, 전형적으로, 부동액이 있는 물인 열전달 유체를 보내도록 되어 있다. 이 채널(40)은 바닥보다 넓어야 하며, 반원형 단면을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 채널(40)은 지그재그형 채널(40)인 반면, 도 5에 도시된 실시예에서, 채널(40)은 채널의 중간 구역에서 분기되어 있는 채널이다.
제 2패널(20)의 전면(21)은 적어도 그의 주변, 또는 바람직하게는 그의 전체면에서 제 1패널(10)의 후면(12)에 접착되어, 제 1패널(10)과 제 2패널(20) 사이에 수밀성 주변 밀봉을 제공하고, 도관(40)를 통해 전달되는 열전달 유체를 큰 접촉면을 통해 제 1패널(10)과 직접 접촉시켜 채널(40)을 폐쇄함으로써, 열전달을 최대화 한다.
채널(40)의 양단 중 하나는 입구 커넥터(41)에, 다른 하나는 출구 커넥터(42)에 연결되어, 도관의 수밀성 결합을 가능케 하거나, 하나의 패널의 출구 커넥터(42)를 인접한 패널의 입구 커넥터(41)에 수밀적으로 연결한다.
예를 들어, 도 1 및 도 2는 서로 평행하고 제 1패널(10)에 평행하며, 클래딩 패널의 동일한 측면의 양단에 위치한 입구 커넥터(41) 및 출구 커넥터(42)를 나타낸다. 이들 예는 인접한 패널의 출구 커넥터(42)와 입구 커넥터를 서로 연결하기 위한 U자형 연결 도관을 포함한다.
이 구성을 사용하면 클래딩 패널이 그의 최종 위치에 놓여진 후에 연결 도관을 배치할 수 있으며, 인접한 클래딩 패널들 간에 기계적인 고정을 제공할 수도 있다.
도시된 이들 실시예에서, 연결 도관은 나사로 지지체에 고정하기 위한 구멍이 있는 판 형태의 앵커(60)도 포함한다. 이렇게 하면 클래딩 패널을 위치결정하고, 하나의 행의 클래딩 패널 단부에서 삽입할 수 있는 연결 도관에 의해 서로 연결한 다음, 전술한 앵커(60)를 통해 이들 각각의 연결 도관을 나사로 지지체에 고정할 수 있어, 클래딩 패널들을 지지체에 고정시킨다. 다음 행의 클래딩 패널은 일단에, 이전 행의 앵커(60)가 있는 보완 구성을 포함하므로, 이들 패널을 고정시킬 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 입구 커넥터(41)는 채널(40)의 단부와 연통되고 제 2패널(20) 및 제 3패널(30)도 통과하는 도관의 형태로 도시되어 있다. 입구 커넥터(41)를 구성하는 도관은 제 2패널(20)의 구성 재료로 완전히 둘러싸여 그에 부착됨으로써 방수 밀봉을 형성한다.
도 4에 도시된 실시예에 따르면, 제 1패널(10)은 그의 후면(12)에, 제 1패널(10) 자체의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖는 전도성 코팅(50)을 포함한다. 전도성 코팅(50)은 제 1패널(10)의 후면(12) 전체면에서 발생한 열을 채널(40)에 들어 있는 열전달 유체로 보다 효율적으로 보내거나, 채널(40)에 들어 있는 열전달 유체로부터의 열을 제 1패널(10)의 후면(12) 전체면에 걸쳐서 분배한다.
코팅 패널이 열 에너지를 수집하도록 된 경우, 제 1패널(10)의 전면(11)은 가시광선에 대해 높은 투과율 및 적외선, 특히 원 스펙트럼(far spectrum)의 적외선에 대해 감소된 투과율을 갖는 선택적 흡수성 코팅(51)을 포함할 수도 있다. 이를 통해 제 1패널에 의해 포착된 입사 태양 에너지가 제 1패널의 외관을 변경하거나 그의 중량을 눈에 띄게 증가시키지 않고, 제 1패널(10)의 전면(11)을 통해 적외선으로서 손실되지 않도록 한다.
도 4에는 일측이 제 1패널(10)의 후면(12)에 부착되고, 타측이 제 2패널(20)의 전면(21)에 부착되는 접착 시트(70)도 도시되어 있다.
이 접착 시트는 제 1패널(10)과 제 2패널(20) 간의 연결을 개선하여 방수 밀봉을 확보하는 역할을 한다. 이 예에서, 접착 시트(70)는 열가소성 재료로 제조될 수 있으며, 열 융착 공정에 의해 제 1패널(10)에 접착될 수 있다. 즉, 접착제에 의해 접착 시트(70)를 제 1패널(10)에 접착하는 것을 배제하지는 않지만, 냉각시 적어도 부분적인 용융 및 접착을 가져오는 열에 의해 제 1패널(10)에 도포할 수 있다. 이 해결책은 제 1패널(10)에 대한 우수한 접착을 보장하고 접착제 또는 열 융착에 의한 적절한 접착을 위해 제 2패널(20)의 구성 재료와 우수한 상용성을 갖는 플라스틱 재료의 표면을 제공한다.
접착 시트(70)는 적어도 제 2패널(20)의 주변에 배치되고, 저부조 채널(40)을 둘러싸서 수밀성을 보장한다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 클래딩 패널은 단열재로 제조된 제 3패널(30)도 포함하며, 이 패널은, 바람직하게는 제 2패널(20)보다 두껍우며 제 2패널(20)을 구성하는 재료보다 가볍고 우수한 단열재로 제조된다.
이를 통해 최상의 두께와 최상의 재료로 제 1 및 제 2패널 조립체가 제조되어 그의 수밀성을 확보할 수 있으며, 제 3패널(30)을 사용하여 가장 적합한 재료로 원하는 단열을 달성함으로써, 열전달 유체의 전도와 관련된 요구조건 없이 이러한 단열을 달성할 수 있다. 또한, 이를 통해 제 3패널의 두께를 간단히 변경함으로써, 추가적인 어려움이나 비용 없이 패널의 단열을 쉽게 조정할 수도 있다.
설명한 클래딩 패널은 세라믹 재료를 절단하는 데 통상적으로 사용하는 공구로 쉽게 절단할 수 있어, 덮을 표면의 치수에 맞게 그 크기를 조정할 수 있다. 물론, 절단된 클래딩 패널의 경우, 채널(40)이 중단되어 있으므로, 이들 절단된 패널은 열전달 유체 회로에 연결할 수 없지만, 다른 전체 클래딩 패널과 결합하여 열전달 유체 회로에 연결할 수 있다. 이러한 방식으로, 이 시스템을 사용하면 그의 크기와 형상에 맞게 표면을 완전히 덮을 수 있다.
도 6은 이 시스템의 클래딩 패널로 덮인 외벽 클래드를 나타내며, 외벽의 상단은 해칭 패턴으로 표시한 절단된 클래딩 패널을 포함하고 있다.
또한, 도 6은 이러한 유형의 클래딩 패널로 덮인 지붕도 나타내며, 직사광선에 노출되지 않고 역시 해칭으로 표시한 클래딩 패널은 단순히 열전달 유체 회로에 연결되지 않았다.
하나의 실시예에서 설명한 발명을 구성하는 다양한 부분들은, 그러한 조합의 결과가 청구범위의 범위 내에 있고, 조합에 비호환성이 없는 경우, 그러한 조합을 명시적으로 설명하지 않았어도 다른 실시예에서 설명한 부분들과 자유롭게 결합할 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 열 에너지를 수집 및/또는 방출하는 클래딩 패널로,
    노출되는 상부면(11), 및 하부면(12)을 갖는 제 1패널(10);
    제 1패널(10)의 하부면(12)에 부착되는 상부면(21), 및 저부조(low relief) 채널(40)을 갖는 제 2패널(20), - 저부조 채널(40)은 제 2패널(20)의 상부면(21)에 규정되고, 제 1패널(10)의 하부면(12)에 부착되어 열전달 유체를 보내는(channelling) 도관을 형성하고, 제 1패널(10)과 제 2패널(20) 간의 접착에 의해 적어도 제 2패널(20)의 주변 영역에는 열전달 유체의 방수 밀봉(watertight seal)을 형성함 -;
    저부조 채널(40)의 제 1단에 연결되는 열전달 유체 입구 커넥터(41) 및 저부조 채널(40)의 제 2단에 연결되는 열전달 유체 출구 커넥터(42)를 포함하고, 입구 커넥터(41)와 출구 커넥터(42)는 열전달 유체 회로에 연결되는 클래딩 패널에 있어서;
    제 1패널(10)은 평탄하고 매끄러운 하부 및 상부면을 갖는 적층 및 조정된 세라믹 재료로 제조되고 3㎜ 내지 6㎜의 균일한 두께를 가지며,
    제 2패널(20)은 방수되고 최소 최대 120℃의 온도에서 안정적인 단열 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 클래딩 패널.
  2. 제 1항에 있어서, 제 2패널(20)은 비발포 플라스틱, 또는 600㎏/㎡ 내지 1200㎏/㎥의 밀도 및/또는 0.25W/m°K 이하의 열전도율을 갖는 비발포 플라스틱으로 제조되는 클래딩 패널.
  3. 제 1항에 있어서, 제 2패널(20)은 발포 플라스틱, 또는 10㎏/㎡ 내지 200㎏/㎥의 밀도 및/또는 0.12W/m°K 이하의 열전도율을 갖는 발포 플라스틱으로 제조되는 클래딩 패널.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 제 2패널(20)은 20㎜ 이하의 두께를 갖고, 및/또는 저부조 채널(40)은 15㎜ 이하의 최대 깊이를 갖거나,
    - 제 2패널(20)은 14㎜ 이하의 두께를 갖고, 및/또는 저부조 채널(40)은 10㎜ 이하의 최대 깊이를 갖는 클래딩 패널.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2패널(20)은 제 1패널(10)에 융착되는 클래딩 패널.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2패널(20)은 적어도 최대 120℃의 온도에서 안정적인 접착제에 의해 제 1패널(10)에 접착되는 클래딩 패널.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2패널(20)은 접착 시트(70), 또는 열가소성 폴리머로 제조된 접착 시트(70)를 통해 제 1패널(10)에 접착되거나, 제 1패널(10)에 접착 또는 열 융착되고(hot-melted), 제 2패널(20)에 접착 또는 열 융착되는 클래딩 패널.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 저부조 채널(40)은 바닥보다 넓고, 및/또는 저부조 채널(40)의 폭은 깊이가 감소되며, 제 1패널(10)의 하부면(12)과 접촉하는 그의 표면에서 최대인 클래딩 패널.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2패널(20)의 하부면(22)에 부착되거나 접착되는 단열재로 제조된 제 3패널(30)을 더 포함하는 클래딩 패널.
  10. 제 9항에 있어서, 제 3패널(30)은 제 2패널(20)보다 큰 두께 및/또는 제 2패널(20)보다 낮은 밀도 및/또는 제 2패널(20)보다 낮은 열전도율을 갖는 클래딩 패널.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1패널(10)은 2200㎏/㎥ 이상의 밀도 및/또는 0.8W/m°K 이상의 열전도율을 갖는 클래딩 패널.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 클래딩 패널은 2.2m 이상의 높이 및/또는 1.5㎡ 이상의 표면적 및/또는 25㎏/㎡ 이하, 또는 15㎏/㎡ 이하의 중량을 갖는 클래딩 패널.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1패널(10)의 하부면(12)은 제 1패널(10)의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖는 전도성 코팅(50)을 구비하는 클래딩 패널.
  14. 제 13항에 있어서, 전도성 코팅(50)은 페인트, 바니시, 에나멜, 또는 금속 입자를 갖는 에나멜, 또는 금속 증착물인
    클래딩 패널.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1패널(10)은 적어도 그 상부면에 가시 스펙트럼에서 햇빛에 투명하고, 적외선 및/또는 원적외선 스펙트럼에서 낮은 방사율을 갖는 선택적 흡수성 코팅(51)을 구비하는 클래딩 패널.
  16. 제 15항에 있어서, 선택적 흡수성 코팅(51)은 바니시 또는 에나멜인 클래딩 패널.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2패널(20)은 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무, 아크릴, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 발포 폴리스티렌, 압출 폴리스티렌, 폴리이소시아누레이트, 폴리에테르에테르에테르케톤, 폴리테트라플루오로에틸렌 중 하나로 제조되는 클래딩 패널.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 클래딩 패널의 주변은, 양면에 상보적인 텅-앤-그루브(tongue-and-groove) 구성을 포함하고, 상기 텅-앤-그루브 구성을 통해 동일한 클래딩 패널이 연속적으로 결합되는 클래딩 패널.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 커넥터(41)와 출구 커넥터(42)는 각각 제 2패널(20)을 통과하는 도관이고, 도관의 주변 둘레에서 제 2패널(20)에 접착되어 열전달 유체의 긴밀한 밀봉을 제공하는 클래딩 패널.
  20. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 커넥터(41)와 출구 커넥터(42)는 각각 제 1패널(10) 및 제 2패널(20) 모두와 접촉하는 도관이고, 열전달 유체의 밀봉을 모두 제공하도록 접착되는 클래딩 패널.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 클래딩 패널은 앵커(60)에 의해 지지체에 고정되는 클래딩 패널.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 앵커(60)는 입구 커넥터 및/또는 출구 커넥터, 및/또는 인접한 클래딩 패널의 입구 커넥터와 출구 커넥터 간의 연결 도관을 포함하는 클래딩 패널.
  23. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 클래딩 패널은 지지체에 접착되는 클래딩 패널.
  24. 제 1항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1패널(10)은 열전도율을 증가시키기 위해 금속 첨가제 또는 첨가제를 포함하는 클래딩 패널.
  25. 제 1항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 패널의 입구 커넥터(41)와 출구 커넥터(42)는 서로 평행하고 클래딩 패널의 동일한 측면의 양단에 위치되는 클래딩 패널.
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4257481A (en) * 1975-06-05 1981-03-24 Dobson Michael J Cement panel heat exchangers
DE3246541A1 (de) * 1982-12-16 1984-06-20 Reinhard 6911 Campione Hering Verfahren zur herstellung von platten oder formkoerpern
DE4240252A1 (en) * 1991-12-02 1993-08-05 Iduso Gmbh Sandwich channelled ceramic plate - has glazing between plates with same thermal expansion as the plate clay for bonding during firing
JP4991849B2 (ja) 2006-05-25 2012-08-01 カオ，シュリアン 大きいサイズの中空セラミック板の製造方法及び応用製品
ITFI20060193A1 (it) * 2006-08-02 2008-02-03 Opus S R L Sistema integrato di elementi radianti in ceramica
ES2334876B1 (es) 2008-09-15 2010-12-28 Cupa Innovacion, S.L.U. Panel de cubierta captador de energia solar.
CN101799216A (zh) * 2009-02-09 2010-08-11 曹树梁 陶瓷粉料压制成型组合式黑瓷复合陶瓷太阳板
GB2473447B (en) * 2009-09-09 2011-09-21 Meirion Gribble Tile and tile holding device

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